课件2-第二章-聚合物驱-(提高采收率).pptx

1、提高采收率原理提高采收率原理 绪论绪论 （4学时）学时）第一章第一章 注水驱油注水驱油 （4学时学时）第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油 （8学时学时）第三章第三章 表面活性剂溶液驱油表面活性剂溶液驱油 （6学时学时）第四章第四章 碱水驱及复合体系驱油碱水驱及复合体系驱油 （4学时学时）第五章第五章 气体混相驱油法气体混相驱油法（6学时学时）第六章第六章 热力采油法热力采油法 （6学时学时）第七章第七章 微生物提高原油采收率微生物提高原油采收率 （2学时学时）目录目录 提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油 聚合物聚合物溶液驱油是把聚合物添加到注入水中

2、，提高注入水的粘度，降溶液驱油是把聚合物添加到注入水中，提高注入水的粘度，降低驱替介质的流度的一种改善水驱方法。低驱替介质的流度的一种改善水驱方法。 聚合物聚合物溶液驱油最早在美国开始于溶液驱油最早在美国开始于5050年代末、年代末、6060年代初期，年代初期，19641964年进年进行了矿场试验行了矿场试验。19701970年以后前苏联、加拿大、英国、法国、罗马尼亚和德年以后前苏联、加拿大、英国、法国、罗马尼亚和德国等国家都迅速开展了聚合物驱矿场试验。从国等国家都迅速开展了聚合物驱矿场试验。从6060年代至今，全世界有年代至今，全世界有200200多多个油田或区块在进行聚合物驱油试验。个油田

3、或区块在进行聚合物驱油试验。 国内国内自自19721972年在大庆油田开展小井距驱油矿场试验以来，先后在大庆、年在大庆油田开展小井距驱油矿场试验以来，先后在大庆、大港、胜利、吉林、辽河和新疆等油田开展了矿场试验及扩大化工业试验，大港、胜利、吉林、辽河和新疆等油田开展了矿场试验及扩大化工业试验，并取得了较好的效果。特别是通过国家并取得了较好的效果。特别是通过国家“七五七五”、“八五八五”重点科技攻关，重点科技攻关，已形成聚合物驱油的配套研究能力和矿场驱油的配套技术，取得了聚合物已形成聚合物驱油的配套研究能力和矿场驱油的配套技术，取得了聚合物驱比水驱提高采收率驱比水驱提高采收率1212，每吨聚合物

4、增油，每吨聚合物增油120120吨的显著效果吨的显著效果。提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油 目前目前，在油田生产中采用聚合物驱有以下三种目的：，在油田生产中采用聚合物驱有以下三种目的：1 1、对井周围地层进行处理，堵塞高导流通道从而改善注水井或见水生产井、对井周围地层进行处理，堵塞高导流通道从而改善注水井或见水生产井的生产动态；的生产动态；2 2、聚合物随同无机金属阳离子一起注入，在油层内起交联剂作用，堵塞高、聚合物随同无机金属阳离子一起注入，在油层内起交联剂作用，堵塞高渗层；渗层；3 3、作为降低注入水流度或油水流度比的试剂、作为降低注入水流度或油水流

5、度比的试剂。 聚合物聚合物是高分子化合物，水溶液是一种非牛顿流体。由于它的分子链是高分子化合物，水溶液是一种非牛顿流体。由于它的分子链很长，在流动过程很长，在流动过程中受到中受到外力的作用或其他因素的影响，容易使聚合物的外力的作用或其他因素的影响，容易使聚合物的分子结构发生变化，从而使聚合物溶液的特性发生改变，因此，必须掌握分子结构发生变化，从而使聚合物溶液的特性发生改变，因此，必须掌握聚合物及其水溶液的特性（物理、化学特性）。聚合物及其水溶液的特性（物理、化学特性）。 提高采收率原理提高采收率原理 2.1 聚合物聚合物2.2 聚合物采油工艺聚合物采油工艺2.3 影响聚合物驱油效果的因素影响聚

6、合物驱油效果的因素2.4 聚合物驱油的地面工艺技术聚合物驱油的地面工艺技术2.5 聚合物驱油的动态分析方法聚合物驱油的动态分析方法第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l 1、化学结构化学结构l 2、物理特性物理特性l 3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l 4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l 5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚

7、合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析l 1、化学结构化学结构聚合物聚合物: :是是由被称为单体的低分子物质聚合而成的高分子化合物。人们通常由被称为单体的低分子物质聚合而成的高分子化合物。人们通常把相对分子质量大于把相对分子质量大于10001000的物质叫做的物质叫做高分子化合物高分子化合物。例：聚丙烯酰胺例：聚丙烯酰胺（C2H3CONH2）n分子式分子式分子结构式分子结构式n：聚合度：聚合度，即链节数即链节数提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l

8、1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析l 1、化学结构化学结构天然聚合物天然聚合物: :从从自然界自然界( (植物及其种子植物及其种子) )中得到，如改进的纤维素类，有时中得到，如改进的纤维素类，有时也从细菌发酵得到，如生物聚合物黄胞胶也从细菌发酵得到，如生物聚合物黄胞胶。聚合物类型：聚合物类型：按来源分按来源分人工合成类聚合物人工合成类聚合物: :是是在化工厂生产的，如目前大量使用的聚丙烯酰胺在化工厂生产的，如目前大量使用的聚丙烯酰胺(PAM)(PAM

9、)，部分水解聚丙烯酰胺，部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)(HPAM)等等，以及改进类的丙烯酰胺共聚物、，以及改进类的丙烯酰胺共聚物、疏水缔合共聚物等。疏水缔合共聚物等。提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析l 1、化学结构化学结构非离子型非离子型: :在水中不离解。代表聚合物：在水中不离解。代表聚合物：聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺。聚合物类型：聚合物类型：在水中离解的性质

10、分在水中离解的性质分阴离子型阴离子型: :在在水中能离解出带负电荷的离子形式的聚合物，水中能离解出带负电荷的离子形式的聚合物，如水解如水解聚丙烯聚丙烯酰胺酰胺。提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析l 1、化学结构化学结构水解反应水解反应：聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺在碱在碱的作用下的作用下，部分酰胺基团被羧酸基团取代，部分酰胺基团被羧酸基团取代，这个过程称为这个过程称

11、为水解反应水解反应。聚合物类型：聚合物类型：在水中离解的性质分在水中离解的性质分水解离解水解水解聚丙聚丙烯酰烯酰胺胺阴离阴离子型子型提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析l 1、化学结构化学结构聚合物类型：聚合物类型：在水中离解的性质分在水中离解的性质分阴离子型阴离子型提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l

12、1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析l 1、化学结构化学结构聚合物类型：聚合物类型：在水中离解的性质分在水中离解的性质分水解度水解度：衡量水解反应后生成的水解：衡量水解反应后生成的水解聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺中羧酸根的含量多少中羧酸根的含量多少（用百分数表示）。（用百分数表示）。提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、

13、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析l 1、化学结构化学结构聚合物类型：聚合物类型：在水中离解的性质分在水中离解的性质分非离子型非离子型阴阴离子型离子型阳离子型阳离子型提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析l 1、化学结构化学结构聚合物类型：聚合物类型：按单体分子之间的结合方式不同分类按单体分子之间的结合

14、方式不同分类直直链链结构的聚合结构的聚合物物提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析l 1、化学结构化学结构聚合物类型：聚合物类型：按单体分子之间的结合方式不同分类按单体分子之间的结合方式不同分类支链结构的聚合支链结构的聚合物物提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l

15、3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析l 1、化学结构化学结构聚合物类型：聚合物类型：按单体分子之间的结合方式不同分类按单体分子之间的结合方式不同分类交交链链结构的聚合结构的聚合物物提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析l 1、化学结构化学结构聚合物类型：聚合物类型

16、：按单体分子之间的结合方式不同分类按单体分子之间的结合方式不同分类提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析2、物理特性物理特性产品形式产品形式 优优 点点缺缺 点点一般应用场合一般应用场合水溶液聚丙烯酰胺水溶液聚丙烯酰胺（含（含1010聚合物）聚合物） 产品支化及交联产物少，注入性能产品支化及交联产物少，注入性能好，不需溶解，可直接应用，减少好，不需溶解，可直接应

17、用，减少了地面溶解设备的投资；价格低了地面溶解设备的投资；价格低 运输困难，费用高；不运输困难，费用高；不易长期储存；大气环境易长期储存；大气环境下保质期短分子质量较下保质期短分子质量较低，有效物含量低低，有效物含量低 原地或就近马原地或就近马上应用上应用固体聚丙烯酰酰胺固体聚丙烯酰酰胺（含（含9090以上聚合以上聚合物）物）相对分子质量高，有效物含量高；相对分子质量高，有效物含量高；运输、储存容易，保质期长运输、储存容易，保质期长 溶解困难；地面溶解设溶解困难；地面溶解设备投资较大；价格较高备投资较大；价格较高应用广泛应用广泛乳液聚丙烯酰胺乳液聚丙烯酰胺（含（含3535聚合物）聚合物）相对分

18、子质量高，易溶解，不需溶相对分子质量高，易溶解，不需溶解设备；保质期较长解设备；保质期较长(6(69 9个月个月) )运输较困难，费用高，运输较困难，费用高，价格高价格高 应用较广应用较广u 外观：外观：三种形式的聚丙烯酰胺三种形式的聚丙烯酰胺提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析2、物理特性物理特性u 溶解过程溶解过程聚合物的溶解过程要经历聚合物的溶解过程要经

19、历两个阶段两个阶段：溶胀溶胀溶解溶解低分子渗入高分子内部，使聚合物低分子渗入高分子内部，使聚合物体积膨胀体积膨胀分子间的扩散分子间的扩散提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析2、物理特性物理特性u 流变性：流变性：聚合物的流变性是指其在流动过程中发生形变的性质聚合物的流变性是指其在流动过程中发生形变的性质，具体具体说来，聚合物溶液的流变性就是指粘度与流速或压差之

20、间的关系说来，聚合物溶液的流变性就是指粘度与流速或压差之间的关系。流流体体粘性粘性流流体：体：在剪切力作用下产生剪在剪切力作用下产生剪切流动，除去外力后，形变不恢复。切流动，除去外力后，形变不恢复。粘弹性粘弹性流流体体牛顿牛顿流流体体非牛顿非牛顿流流体体提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析2、物理特性物理特性u 流变性：流变性：牛顿牛顿流流体：剪切速率与剪切应

21、力成正比。体：剪切速率与剪切应力成正比。提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析2、物理特性物理特性u 流变性：流变性：非牛顿非牛顿流流体：体：a a 塑性流体塑性流体 b b 假假塑性流体塑性流体 c c 胀塑性流体胀塑性流体ya a 塑性流体塑性流体 提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学

22、结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析2、物理特性物理特性u 流变性：流变性：非牛顿非牛顿流流体：体：a a 塑性流体塑性流体 b b 假假塑性流体塑性流体 c c 胀塑性流体胀塑性流体b b 假塑性流体假塑性流体 流变特征为剪切变稀流变特征为剪切变稀提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l

23、5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析2、物理特性物理特性u 流变性：流变性：非牛顿非牛顿流流体：体：a a 塑性流体塑性流体 b b 假假塑性流体塑性流体 c c 胀塑性流体胀塑性流体流变特征为剪切增稠流变特征为剪切增稠c c 胀塑性流体胀塑性流体提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析2、物理特性物理特性u 流变性：流变性：聚合物溶液是非牛顿流体

24、，其流动行为可用幂指定律来聚合物溶液是非牛顿流体，其流动行为可用幂指定律来描述描述1nk粘度；粘度；mPa.s剪切速率；剪切速率；s-1k稠度系稠度系数数；n幂指定律指数幂指定律指数n n 1n1胀塑性流体胀塑性流体提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析2、物理特性物理特性u 流变性：流变性：流变曲线示意图流变曲线示意图提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章

25、 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析2、物理特性物理特性u 流变性：流变性：1.1. 在在低剪切速率下，聚合物的粘度与剪切速率无关，此时溶液为牛顿流体，即第一低剪切速率下，聚合物的粘度与剪切速率无关，此时溶液为牛顿流体，即第一牛顿段。牛顿段。2.2. 聚合物溶液在大多数条件下聚合物溶液在大多数条件下(50(503000ppm)3000ppm)可以认为是假塑型流体。假塑性流体可以认为是假塑型流体。假塑性

26、流体是一种随着剪切速率增加流动阻力变小的流体，其数学表达式属于幂律模型：是一种随着剪切速率增加流动阻力变小的流体，其数学表达式属于幂律模型：3.3. 当剪切速率增加到一定程度以后，大分子取向达到极限状态，取向程度不再随剪当剪切速率增加到一定程度以后，大分子取向达到极限状态，取向程度不再随剪切速率的变化而变化，聚合物溶液遵守牛顿流动定律，此即极限牛顿段；切速率的变化而变化，聚合物溶液遵守牛顿流动定律，此即极限牛顿段；4.4. 当剪切速率再增加时，主链的相邻键偏离了正常的键角，从而产生了弹性恢复力，当剪切速率再增加时，主链的相邻键偏离了正常的键角，从而产生了弹性恢复力，聚合物溶液粘度随剪切速率的增

27、大而升高，此即粘弹段；聚合物溶液粘度随剪切速率的增大而升高，此即粘弹段；5.5. 当剪切速率增加到足以使高分于链断裂时，发生了聚合物降解，聚合物溶液粘度当剪切速率增加到足以使高分于链断裂时，发生了聚合物降解，聚合物溶液粘度下降，此即降解段。下降，此即降解段。提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程 教材教材P53 1)丙烯腈的丙

28、烯腈的合成合成 2)丙烯酰胺的丙烯酰胺的合成合成提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程 3)3)丙烯酸的丙烯酸的合成合成 丙烯氧化生产丙烯酸包括两个步骤：丙烯氧化生产丙烯酸包括两个步骤：提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、

29、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程4)聚合聚合部分水解聚丙烯酰胺也可以通过共聚制得，部分水解聚丙烯酰胺也可以通过共聚制得，提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标提高采收率原理提高采收率原

30、理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l 特性粘数特性粘数 ( (见教材见教材P60P60）特性特性黏数黏数的定义：聚合物浓度趋近于零时的定义：聚合物浓度趋近于零时对比黏度的极限值。其表达式为对比黏度的极限值。其表达式为： SSCC0lim式式中中 溶剂溶剂黏度，黏度，mPas， 聚合物溶液黏度聚合物溶液黏度S用于评价聚合物的增粘性及计算分子量

31、的大小用于评价聚合物的增粘性及计算分子量的大小提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l 特性粘数特性粘数 ( (见教材见教材P60P60） CKCsp2axbyCspC提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合

32、成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l 固含固含量量对对固含量的要求固含量的要求 我们所贿买的聚合物都含有一定量的水分，即表面吸附水和内部水，我们所贿买的聚合物都含有一定量的水分，即表面吸附水和内部水，产品固产品固含含量量的的准确测量准确测量既关系到商业利润又关系到使用量的准确。对驱既关系到商业利润又关系到使用量的准确。对驱油用聚合物的油用聚合物的固含量固含量要求大于要求大于88%88%。 提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.

33、1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l 过滤性能过滤性能 微胶微胶是几个和几十个分子通过是几个和几十个分子通过键结合键结合形成的分子聚合体形成的分子聚合体。鉴别。鉴别聚合物聚合物溶液可溶液可注性的一种方法就是测定注性的一种方法就是测定聚合物聚合物溶液的过滤溶液的过滤因子。因子。过滤因子过滤因子定义为：定义为：式中的时间别为式中的时间别为累计过滤累计过滤500mL500mL，400ml400m

34、l，200ml200ml，1 1OOmLOOmL聚合物聚合物溶溶 液所需的液所需的时时间，间，s s提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l 过滤性能过滤性能 2cQbQat提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合

35、物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l 筛网筛网系数系数筛网筛网系数定义为在相同条件系数定义为在相同条件下一定下一定体积的聚合物溶液流经孔隙黏度计的时间与体积的聚合物溶液流经孔隙黏度计的时间与溶剂溶剂相同体积流经相同体积流经时间的比值，即时间的比值，即： 聚合物溶液流经黏度计的时间聚合物溶液流经黏度计的时间s；-溶剂溶剂（盐水）流经黏度计的时间（盐水）流经黏度计的时间s。spttSFstpt提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱

36、油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l 筛网筛网系数系数 溶液溶液流经多孔介质时流经多孔介质时，由于，由于受到受到拉伸拉伸或自身形变而产生或自身形变而产生黏弹性黏弹性, ,在在这种流动方式这种流动方式中中, ,除了简单剪切除了简单剪切场中测得的黏度外，场中测得的黏度外，还会产生附加阻力。还会产生附加阻力。筛网黏度筛网黏度计就可以测定聚合物溶液流经计就可以测定聚合物溶液流经多孔介质时的这

37、种多孔介质时的这种流动流动特性特性，通常，通常是用是用筛网系数表示筛网系数表示。提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l 水不溶水不溶物物 过滤因子过滤因子, ,水水不溶物两项指标的目的是肪止聚合不溶物两项指标的目的是肪止聚合物堵塞油层物堵塞油层。 聚合物聚合物水中不溶物也是用过滤方法测定的，目前水中不溶物也是用过滤方

38、法测定的，目前要求水不溶物要求水不溶物小于小于0.2%0.2%。提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标 聚合物聚合物分散溶解与熟化装置的数量密切相关，同时也分散溶解与熟化装置的数量密切相关，同时也与注入速度有关。为了保证工业与注入速度有关。为了保证工业规模的规模的注入速度和减少设注入速度和减少设备，提出驱油用聚合物溶解

39、速度应备，提出驱油用聚合物溶解速度应小于小于2 2小时。小时。 l 溶解溶解速度速度提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标 由于由于聚合物产品在合成过程中还残存一聚合物产品在合成过程中还残存一定量的未反应定量的未反应单体单体，这些单体是有毒物质，将，这些单体是有毒物质，将造成造成环境污染，影响人的环境污染，影响人的身体

40、健康，因此出于环保原因，提出驱油身体健康，因此出于环保原因，提出驱油用聚合物用聚合物残余单残余单体体小于小于0 0. 05%. 05%。l 残余单残余单体体提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标 聚合物聚合物粒度大小与溶解速度密切相关粒度大小与溶解速度密切相关，颗粒过大，颗粒过大将增加溶解时间将增加溶解时间同，同，粒度

41、粒度过细，由于过细，由于比表面积比表面积增大，增大，将将给分散带来不利，给分散带来不利，在溶解时在溶解时，小的颗粒容易粘结在，小的颗粒容易粘结在一起形成所谓的鱼眼，增加一起形成所谓的鱼眼，增加溶解溶解时间，同时时间，同时，粒度过，粒度过细，储存细，储存时易时易结块结块。l 粒粒度度提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的

42、因素分析l 水解度对粘度的影响水解度对粘度的影响聚合物溶液粘度粘度与水解度的关系聚合物溶液粘度粘度与水解度的关系提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析l 聚合物聚合物分子量对粘度的影响分子量对粘度的影响聚合物溶液粘度与聚合物分子量的聚合物溶液粘度与聚合物分子量的关系关系提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章

43、 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析l 水中的矿化度对粘度的水中的矿化度对粘度的影响影响聚合物溶液粘度与水中盐浓度的关系聚合物溶液粘度与水中盐浓度的关系聚合物溶液粘度与水中矿化度的关系聚合物溶液粘度与水中矿化度的关系提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.1 聚合物聚合物l1、化学结构化学结构l2、物理特性物理特性

44、l3、聚合物的合成过程聚合物的合成过程l4、聚合物的主要性能指标聚合物的主要性能指标l5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析5、影响聚合物粘度的因素分析影响聚合物粘度的因素分析1nkl 其他其他因素对粘度的影响因素对粘度的影响 热热、氧和细菌等因素对聚合物溶液的粘度都有影响。在氧化环境或、氧和细菌等因素对聚合物溶液的粘度都有影响。在氧化环境或空气中，聚合物溶液会发生化学降解，粘度下降，严重时甚至会完全失空气中，聚合物溶液会发生化学降解，粘度下降，严重时甚至会完全失去其增粘性。细菌或酶是聚合物溶液发生生物降解而粘度下降的别一个去其增粘性。细菌或酶是聚合物溶液发生生物降解而粘度下降的

45、别一个因素。因素。提高采收率原理提高采收率原理 2.1 聚合物聚合物2.2 聚合物采油工艺聚合物采油工艺2.3 影响聚合物驱油效果的因素影响聚合物驱油效果的因素2.4 聚合物驱油的地面工艺技术聚合物驱油的地面工艺技术2.5 聚合物驱油的动态分析方法聚合物驱油的动态分析方法第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油2.2 聚合物聚合物采油工艺采油工艺l 1、聚合物驱聚合物驱l 2、聚合物调剖堵水工艺聚合物调剖堵水工艺l 3、聚合物的的室内评价与注入方案设计聚合物的的室内评价与注入方案设计提高采收率原理提高采收率原理 第二章第

46、二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油l1、聚合物驱聚合物驱l2、聚合物调剖堵水工艺聚合物调剖堵水工艺l3、聚合物的的室内评价聚合物的的室内评价与注入方案设计与注入方案设计l 1、聚合物驱油工艺聚合物驱油工艺2.2 聚合物聚合物采油采油工艺工艺注入水注入水油带油带聚合聚合物物水溶液水溶液提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油l1、聚合物驱聚合物驱l2、聚合物调剖堵水工艺聚合物调剖堵水工艺l3、聚合物的的室内评价聚合物的的室内评价与注入方案设计与注入方案设计l 1、聚合物驱油工艺聚合物驱油工艺2.2 聚合物聚合物采油采油工艺工艺概念概念机理机理 改善流度比改善流度比

47、调剖效应调剖效应微观驱油效率微观驱油效率聚合物溶液驱油是把聚合物添加到注入水中，提高注入水的粘度，聚合物溶液驱油是把聚合物添加到注入水中，提高注入水的粘度，降低驱替介质的流度的一种改善水驱方法。降低驱替介质的流度的一种改善水驱方法。 提高波及系数提高波及系数提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油l1、聚合物驱聚合物驱l2、聚合物调剖堵水工艺聚合物调剖堵水工艺l3、聚合物的的室内评价聚合物的的室内评价与注入方案设计与注入方案设计l 1、聚合物驱油工艺聚合物驱油工艺2.2 聚合物聚合物采油采油工艺工艺注水井注水井生产井生产井注入注入水水水驱前缘水驱前缘地层流地层流

48、体体（1）水驱）水驱（2）水驱）水驱提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油l1、聚合物驱聚合物驱l2、聚合物调剖堵水工艺聚合物调剖堵水工艺l3、聚合物的的室内评价聚合物的的室内评价与注入方案设计与注入方案设计l 1、聚合物驱油工艺聚合物驱油工艺2.2 聚合物聚合物采油采油工艺工艺注水井注水井生产井生产井聚合物段塞聚合物段塞注入注入水水地层流地层流体体聚合物水溶液聚合物水溶液（3）水驱结束）水驱结束（4）注聚）注聚提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油l1、聚合物驱聚合物驱l2、聚合物调剖堵水工艺聚合物调剖堵水工艺l3、聚合物的

49、的室内评价聚合物的的室内评价与注入方案设计与注入方案设计l 1、聚合物驱油工艺聚合物驱油工艺2.2 聚合物聚合物采油采油工艺工艺注入注入水水地层流地层流体体注水井注水井生产井生产井水驱前缘水驱前缘聚合物水溶液聚合物水溶液聚合物水溶液聚合物水溶液（5）聚驱）聚驱（6）聚驱效果）聚驱效果提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油l1、聚合物驱聚合物驱l2、聚合物调剖堵水工艺聚合物调剖堵水工艺l3、聚合物的的室内评价聚合物的的室内评价与注入方案设计与注入方案设计l 1、聚合物驱油工艺聚合物驱油工艺2.2 聚合物聚合物采油采油工艺工艺提高采收率原理提高采收率原理 第二章第

50、二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油l1、聚合物驱聚合物驱l2、聚合物调剖堵水工艺聚合物调剖堵水工艺l3、聚合物的的室内评价聚合物的的室内评价与注入方案设计与注入方案设计l 1、聚合物驱油工艺聚合物驱油工艺2.2 聚合物聚合物采油采油工艺工艺 水驱结束水驱结束聚合物驱结束聚合物驱结束岩石岩石残余油残余油喉道喉道聚合物的拉伸和粘弹效应将凹陷处的残余油聚合物的拉伸和粘弹效应将凹陷处的残余油”拉拉”出出, ,提高了驱油效率提高了驱油效率提高采收率原理提高采收率原理 第二章第二章 聚合物溶液驱油聚合物溶液驱油l1、聚合物驱聚合物驱l2、聚合物调剖堵水工艺聚合物调剖堵水工艺l3、聚合物的的室内评价聚合物的